Kooperativní roboty přinášejí nové příležitosti malým a středním firmám

Více než 80 procent z několika tisíc strojů od Universal Robots instalovaných na celém světě pracuje bez jakýchkoliv bezpečnostních zábran, bok po boku lidí. To je pro malé a střední podniky velká výhoda, díky které výrobní firmy v mnoha zemích, včetně menších společností, těží z robotických řešení. Zaměřme se nyní na několik konkrétních případů.

Německá firma Cleamlets působí v plastikářském průmyslu a zaměstnává pouze deset lidí. Do robotického systému investovala proto, aby nahradil manuální ořezávání dílů, které nyní k řezacímu stroji podává právě robot. Tím však jeho úloha nekončí. Robot zde může pomoci také s vkládáním a vykládáním obrobků u CNC strojů. „Řešení od Universal Robots je díky takové flexibilitě bezpečnou volbou,“ říká Julian Emry, generální ředitel ve firmě Cleamlets. Procesní inženýr Steve Blease dodává: „Instruovat tento robot k nové úloze je jako dětská hra. Já i Julian jsme se to naučili za jeden den.“

Také firma Fries Maschinenbau, působící v kovovýrobě, má jen deset zaměstnanců, do jejichž kolektivu přidala robot typu UR10. Od jeho zapojení došlo ke zřetelnému zvýšení produktivity ve výrobě frézovaných dílů, přičemž zaměstnanci se mohou v mnohem větší míře věnovat kontrole kvality.

„Proškolení zaměstnanců v programování a manipulaci s robotickým ramenem bylo otázkou několika málo hodin. Operátor CNC stroje může nyní dohlížet na práci dalších strojů, aniž by ho to zvlášť zatížilo. Navíc nyní může veškerou svoji pozornost věnovat kontrole kvality,“ říká zakladatel a ředitel Fries Maschinenbau Anton Fries, jenž v tuto chvíli uvažuje o pořízení dalších robotů, s jejichž pomocí by dále optimalizovali výrobní procesy.

Programování robotů je jako dětská hra

Továrna Konetehdas, založená v roce 1946 v Helsinkách, zpracovává a vyrábí řezné nástroje. Tato malá společnost má 15 zaměstnanců, přičemž svým zákazníkům nabízí širokou škálu strojírenských služeb. Jádrem jejích činností je malosériová výroba s využitím manuálních frézek, soustruhů a programovatelných obráběcích center.

Aby obstála u zákazníků, kteří působí na mezinárodních trzích, musí dodržovat termíny a poskytovat vysokou kvalitu při zachování konkurenceschopných cen. V současnosti jsou ve firmě nasazeny dva roboty, sloužící k podávání dílů pro broušení. Kari Karaslahti, prezident a CEO společnosti Konetehdas, si je původně představoval jako rozměrné a obtížně programovatelné stroje, ale záhy byl příjemně překvapen, když jeho syn zprovoznil první robot zaslaný k otestování, který po připevnění na stůl začal skládat kostky LEGO do sloupečků. Naprogramování robotu mu zabralo jen dvě hodiny.

„Začali jsme si uvědomovat, jaký mají tyto osmnáctikilové roboty potenciál. Snadno se přemísťují a nastavují pro obsluhu jiných strojů, přičemž jejich přeložení na jinou úlohu je rychlé, neboť nevyžadují žádné ochranné vybavení. Po prvním naprogramování robot detekuje svoji polohu a správnou konfiguraci si zvolí automaticky,“ vysvětluje Kari Karaslahti.

Různé potřeby pro různé roboty

Na druhém konci světa, na Novém Zélandu, působí malá společnost Betacom s padesáti zaměstnanci, která vyvíjí osvětlení pro silnice, tunely a areály. Kvalita konstrukce a provedení má prvořadou důležitost, jelikož tato řešení mají zajišťovat vysoce kvalitní osvětlení na vozovkách, stezkách a v dalších místech, kde je dobrá viditelnost extrémně důležitá. Složité výrobky od Betacomu se nesmějí lišit od originálního návrhu. Dokonce i něco tak drobného, jako je otisk lidského prstu, může ovlivnit výkon výsledného výrobku.

Rychlou a efektivní výrobu nových osvětlovacích LED prvků zajišťuje snadno programovatelný robot UR10, používající k tomu řadu různých nástrojů. Robot sebere z regálu desku plošných spojů a umístí ji na hliníkový výlisek. Poté do příslušných míst na desku položí šest LED čoček. Nakonec sebere pneumatický šroubovák s automatickým podavačem šroubů a čočky i obvodovou desku připevní k výlisku.

Takové příklady využití strojů od Universal Robots lze multiplikovat. Kooperativní roboty se perfektně hodí do malých a středně velkých firem díky vysoké úrovni bezpečnosti, nízkým nákladům a rychlé návratnosti investic.

Vezmeme-li v potaz konkrétní případové studie popisující nasazení kooperativních robotů, jen stěží najdete průmyslové obory, jež by z nich nemohly těžit. V závislosti na konkrétních požadavcích lze nasadit různé modely robotů UR, počínaje maximálně flexibilním typem UR3, jenž si poradí s automatizací úkolů při zátěži do 3 kg, přes model UR5, pracující se zatížením do 5 kg, po UR10, který unese až 10 kilogramů. Největší kooperativní robotické rameno může automatizovat procesy, jako je balení, paletizace, montáž nebo úlohy výběru a umísťování součástek, tzv. pick and place. Se svým poloměrem dosahu je průmyslový robot UR10 navržen k efektivnímu zvládnutí úloh v široké oblasti.

Čím dál víc kooperativních robotů

Není překvapivé, že popularita kooperativních robotů v průmyslu roste. Ve srovnání s tradičními průmyslovými roboty jsou výrazně levnější a dostupné i pro malé a střední výrobní firmy. Po vyhodnocení rizik je lze bezpečně zavést prakticky v jakémkoliv prostředí.

První kooperativní robot sjel z výrobní linky v prosinci roku 2008 a v roce 2015 již byla tržní hodnota tohoto segmentu odhadována na 100 milionů dolarů. Podle některých analytiků by měla celková hodnota trhu s kooperativními roboty do roku 2020 dosáhnout 3 miliard amerických dolarů.

Nástup nových kvalitních cobotů na trh byl zdůrazněn ve výroční zprávě World Robotics Report 2016, kterou vydává Mezinárodní federace pro robotiku IFR. Podle této zprávy se řešení využívající kooperativní roboty stanou hnacím motorem automatizace. Zpráva předpovídá, že celosvětové prodeje průmyslových robotů v letech 2017 až 2019 porostou v průměru minimálně o 13 % ročně. Spolupráce robotů a lidí v tomto období projde přerodem, který povede k přímé spolupráci mezi člověkem a strojem bok po boku, bez jakýchkoliv ochranných klecí, zatímco se zvýší pracovní produktivita a kvalita.